1. Distribución de la fuerza:
* Redirección de la fuerza: Un arco transfiere el peso de la estructura (y cualquier carga que lleva) hacia afuera y hacia abajo a sus soportes. En lugar de empujar directamente hacia abajo como una viga, el arco dirige las fuerzas horizontalmente, empujando hacia afuera contra los soportes.
* Resistencia a la compresión: Los arcos están diseñados para estar principalmente bajo compresión, lo que significa que las fuerzas que actúan sobre el arco unen sus partes. La mayoría de los materiales de construcción son mucho más fuertes en compresión que la tensión (tracción).
2. Forma y geometría:
* Keystone: El Keystone, la piedra en forma de cuña en la parte superior del arco, juega un papel crucial. Sostiene las otras piedras en su lugar empujándolas hacia adentro.
* Forma y estabilidad: La forma curva del arco distribuye el peso de manera uniforme. La inclinación interna de las piedras del arco hace que se empujen entre sí, creando una estructura autosuficiente. La forma en sí ayuda a resistir el pandeo y el colapso.
* empuje: El empuje hacia afuera del arco (conocido como empuje) está controlado por la forma del arco y el ángulo de sus piedras. Al ajustar estos factores, los ingenieros pueden asegurarse de que el empuje sea absorbido de forma segura por los soportes.
3. Piedras entrelazadas:
* fricción: El peso del arco y el ajuste apretado de las piedras crean fricción, lo que se suma a la estabilidad de la estructura.
* cemento o mortero: En algunos casos, el mortero o el cemento se usan para unir las piedras, aumentando aún más la resistencia y la resistencia al agua del arco.
4. Ventajas sobre otras estructuras:
* que abarca grandes distancias: Los arcos pueden abarcar distancias mucho más grandes que las vigas.
* Ligero: En comparación con un haz recto del mismo tramo, un arco puede ser más ligero.
* Apelación estética: La elegante curva de un arco agrega belleza a los edificios y estructuras.
Ejemplos:
* Acueductos romanos: Estas impresionantes estructuras dependían en gran medida de los arcos para transportar agua a largas distancias.
* bóvedas de la catedral: Los altos arcos de las catedrales demuestran la capacidad de los arcos para crear espacios interiores vastos y hermosos.
* puentes: Los arcos se usan comúnmente en la construcción de puentes para su fuerza y capacidad para abarcar espacios anchos.
En general, la fuerza de un arco se encuentra en su forma única, la forma en que distribuye fuerzas y la naturaleza entrelazada de sus piedras. Esta combinación de factores hace que los arcos sean un elemento estructural notablemente robusto y eficiente.
